Дизельные двигатели (дизели) являются разновидностью двигателей внутреннего сгорания. Воспламенение топлива в них происходит при впрыске топлива в воздух, нагретый до высокой температуры за счет сжатия поршнем. Дизельные двигатели относят к наиболее экономичным тепловым двигателям, у них меньше расход топлива и выше КПД, чем у карбюраторных. Дизели установлены на тракторах, тепловозах, морских и речных судах, тяжеловесных грузовых автомобилях и автобусах, передвижных электростанциях.
Отечественная промышленность выпускает топливо для быстроходных дизелей и газотурбинных двигателей наземной и судовой техники марок Л (летнее), 3 (зимнее), А (арктическое) , а также моторное топливо для среднеоборотных и малооборотных дизелей марок ДТ и ДМ. Дизельные топлива состоят из средних дистиллятных фракций нефти, перегоняющихся в пределах 180—360 °С, легких газойлей каталитического крекинга и гидрокрекинга. В настоящее время прошли испытания и допущены к применению топлива с концом кипения 380—400°С, ведутся работы по вовлечению в состав дизельных топлив облагороженных газойлей коксования и термического крекинга.

К основным эксплуатационным характеристикам дизельных топлив относят воспламеняемость, фракционный состав, вязкость, коксуемость, температуру вспышки, помутнения, застывания, содержание смолистых и коррозионно-активных соединений.
Воспламеняемость. В дизельных двигателях топливо впрыскивается в сжатый и нагретый воздух под большим давлением. Мельчайшие капельки топлива переходят в парообразное состояние и распределяются в воздухе. Через некоторое время топливо самовоспламеняется и сгорает.
Время между началом впрыска и самовоспламенением топлива называют периодом задержки самовоспламенения. Этот период у разных топлив неодинаков. Некоторые топлива воспламеняются почти сразу же после впрыска, другие— спустя определенное время. В первом случае сгорание топлива происходит с постоянной скоростью, и давление образовавшихся газов над поршнем нарастает равномерно. Во втором случае в цилиндр успевает поступить большое количество топлива, оно воспламеняется одновременно, сгорание носит пзрывной характер, а давление газон повышается мгновенно, скачком. Это явление, которое по внешним признакам напоминает детонацию, называют жесткой работой.
Период задержки воспламенения определяется характером предпламенных процессов окисления. Чем больше в воздушно-топливной смеси накопится продуктов окисления (пероксидов, альдегидов, кетонов), тем меньше будет период задержки самовоспламенения.
Для воспламенения дизельного топлива без участия постороннего источника зажигания необходимо, чтобы температура его самовоспламенения была ниже температуры, до которой нагревается сжатый в цилиндрах воздух (500—550 °С). Наиболее высокую температуру самовоспламенения имеют арены с короткими боковыми цепями (600°С), наиболее низкую — алканы.
Из сказанного следует, что наилучшей воспламеняемостью обладают дизельные топлива, ^ содержащие много алканов и мало аренов; у этих топлив ниже период задержки самовоспламенения и температура самовоспламенения.
Оценку воспламеняемости дизельных топлив производят сравнением с эталонными топливами или по химическому составу. Наиболее употребителен метод оценки с помощью цетановых чисел. Цетановым числом называют процентное (по объему) содержание цетана (гексадекана) Ci6H34 в смеси с а-метилнафталином, эквивалентной по самовоспламеняемости испытуемому топливу при сравнении в стандартных условиях. Цетановое число гексадекана принято равным 100, а-метилнафталина — 0.

Наивысшими цетановыми числами обладают алканы нормального строения; у разветвленных алканов цетановое число ниже, причем оно снижается с увеличением числа боковых цепей. Уменьшается цетановое число и при наличии в молекуле двойной связи. Наихудшие воспламенительные свойства имеют бициклические углеводороды — гомологи нафталина; у гомологов бензола цетановые числа несколько выше. Циклоалканы и бициклоалканы по воспламенительным свойствам занимают промежуточное положение между алканами и аренами.
Нормальный запуск и плавная работа дизелей обеспечиваются применением топлив с цетановым числом не ниже 45. Для повышения цетанового числа дизельных топлив могут использоваться различные присадки, которые ускоряют предпламенное окисление и снижают период задержки самовоспламенения.
Фракционный состав. Фракционный состав дизельного топлива влияет на полноту сгорания, условия распыливания, дымность выхлопа, степень нагарообразования. При высоком содержании легких фракций увеличивается давление сгорания, двигатель работает более жестко. В то же время утяжеление топлива ухудшает условия распыливания, уменьшает скорость образования рабочей смеси, приводит к повышенному дымлению и снижению экономичности двигателя. Оптимальный фракционный состав диктуется конструктивными особенностями дизелей и условиями их эксплуатации. Стандартом на дизельное топливо установлены следующие ограничения по температуре перегонки 50 % и 96 % (соответственно): для летнего дизтоплива — не выше 280 °С и 360 °С, для зимнего дизтоплива — не выше 280 °С и 340 °С, для арктического дизтоплива — не выше 255 °С и 330 °С.
Вязкость, температуры застывания и помутнения. Этими показателями определяют условия подачи топлива к цилиндрам двигателей, а вязкостью, кроме того, — и услоиия распыливания. Маловязкое низкозастывающес дизельное топливо обладает хорошей текучестью в трубопроводах, фильтрах, насосах и форсунках даже при отрицательных температурах; оно более однородно и мелко распиливается, благодаря чему улучшаются условия испарения  и сгорания.    Однако при использовании слишком маловязкого топлива возникает опасность быстрого износа двигателей. Вязкость дизельных топлив составляет при 20 °С 1,8—6,0 мм2/с. В малооборотных стационарных дизелях, где топливо может подогреваться перед подачей на сгорание, лрименяются более вязкие топлива (вязкость при 50 °С 20— 130 мм2/с).
Для двигателей, работающих на открытом воздухе, большое значение имеют такие показатели топлива, как температура застывания, характеризующая полную потерю подвижности, и температура помутнения, при которой в топливе появляются первые кристаллы парафина. При использовании топлив с высокой температурой помутнения существует опасность забивания кристаллами парафина фильтров, через которые пропускают топливо для очистки от механических примесей. Стандартом установлены следующие требования по температуре застывания для различных марок дизельного топлива: для летнего— не выше —10 °С, для зимнего — не выше —35 °С в умеренной и не выше —45 °С в холодной климатической зоне, для арктического — не выше —55 °С.
Фильтруемость. В последние годы на дизельных двигателях широко используют бумажные фильтры тонкой очистки. В связи с этим повысились требования к чистоте дизельных топлив и введен коэффициент фильтруемости. Коэффициент фильтруемости определяют на специальном приборе, измеряя изменение пропускной способности фильтра при последовательном прохождении через него определенных объемов топлива. Этот показатель представляет собой отношение длительности фильтрования каждых последующих 2 мл топлива к длительности фильтрования предыдущих 2 мл. Коэффициент фильтруемости дизельных топлив должен быть не больше 3. Содержание сернистых соединений. При сгорании дизельных топлив, содержащих сернистые соединения, образуются оксиды серы (SO2 и SO3), которые вызывают в присутствии влаги сильный коррозионный износ поршневых колец и гильз цилиндров. Кроме того, серный ангидрид способствует полимеризации нестабильных компонентов смазочного масла, что является причиной образования твердых отложений на горячих деталях двигателя и пригорания поршневых колец. В результате повсеместного внедрения процесса гидроочистки дизельных топлив содержание серы в них снизилось до 0,2—0,5 %.